CN104302489A - 用于轮胎的改进的抗噪音装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种胎面，其包括由相互面对的两个壁(20、30)限定的至少一个花纹沟(1)，所述壁通过花纹沟的底部(10)连接到一起，所述花纹沟(1)包括多个封闭装置，每个封闭装置由至少一个柔性叶片(4、4′)组成，所述至少一个柔性叶片(4、4′)具有适于允许柔性叶片在所述花纹沟中的液体环流的作用下弯曲的厚度E，所述至少一个柔性叶片固定到限定花纹沟(1)的壁(20、30)上，每个柔性叶片由面向花纹沟底部的底壁(40、40′)、面向花纹沟的另一壁的端壁(41、41′)、预定用于接触道路的接触壁(42、42′)和以等于叶片厚度E的距离彼此间隔的侧壁(43、44、43′、44′)限定，每个柔性叶片的底壁(40、40′)包括设置在附接所述叶片(4、4′)的壁附近的凹口(401、401′)。所述胎面的特征在于，每个柔性叶片在形成于承载所述叶片的壁上的容纳部(21、31)内连接到限定花纹沟的壁中的一个上，每个容纳部(21、31)具有适于完全容纳一个凹口(401、401′)的深度。

Description

用于轮胎的改进的抗噪音装置

技术领域

本发明涉及轮胎胎面，特别是涉及包括花纹沟(沟槽)的胎面，所述花纹沟包括用于减小在行驶期间由所述花纹沟内部的空气共振产生的噪音的封闭装置。

背景技术

众所周知，由于行驶中的轮胎在接触区段中与道路接触，迫使空气在每个花纹沟、特别是总体周向定向的花纹沟中流通。每个花纹沟与道路一起形成具有两个开口端部的管道。

该管道中的空气形成振动空气柱，其共振频率取决于将管道的两个端部分开的长度，并且因此取决于与道路接触的花纹沟的长度。

花纹沟中空气的共振具有在装配所述轮胎的车辆中产生可以在车辆内部和车辆外部听到的噪音的结果。所述内部和外部噪音通常对应于1kHz或者其附近的频率，该频率是人耳对其特别敏感的频率。

为了减小所述共振噪音，已知的做法是在每个周向定向或者大致周向定向的花纹沟中设置由橡胶混合物制成的相对薄的多个柔性(可弯曲)叶片或膜片，每个柔性叶片或膜片占据花纹沟的整个横载面或该横截面的至少大部分，以便形成封闭装置。

每个柔性叶片可从花纹沟底部伸出，或者可固定到限定所述花纹沟的壁中的至少一个上。相对薄是指每个柔性叶片特别是当在雨天中行驶时能够在液体流的作用下弯曲，以便打开花纹沟的横截面。

由于所述柔性叶片，每个周向花纹沟中的气柱的长度与接触区段中的花纹沟的总长度相比减小，并且这引起共振频率的变化。该频率偏移朝向人耳较不敏感的共振频率值。

当然，当在覆盖有水的道路上行驶时，为了维持排水功能，该膜片必须能够在水的压力作用下适当地弯曲，并且因而能够适当地打开花纹沟的横截面，以便允许产生足够的液体流。

定义：

花纹块(区块)是形成在胎面上的隆起元件，其由空隙或花纹沟限定并包括侧壁和预定用于接触道路的接触面。该接触面具有定义为接触面的质心或重心的几何中心。

花纹条(肋条)是形成于胎面上的隆起元件，该元件沿周向方向延伸并且形成轮胎的完整回路。花纹条包括两个侧壁和接触面，该接触面预定用于在行驶期间接触道路。

径向方向在本文中是指垂直于轮胎的旋转轴线的方向(该方向对应于胎面的厚度方向)。

横向方向或者轴向方向是指平行于轮胎的旋转轴线的方向。

周向方向是指与以旋转轴线为中心的任一圆相切的方向。该方向垂直于轴向方向和径向方向。

轴向向外是指朝向轮胎的内部空腔的外侧定向的方向。

赤道平面：垂直于旋转轴线并且穿过轮胎的轴向最外面的点的平面，该赤道平面大致将轮胎分成两个基本上相等的半部。

轮胎的通常行驶条件或者使用条件是由ETRTO标准所定义的条件；这些使用条件规定了与由轮胎的额定负载和额定速度指示的轮胎的承载能力对应的标准充气压力。这些使用条件也可被称为“标称条件”或者“常用条件”。

切口一般表示花纹沟或刀槽花纹并且对应于由相互面对且以非零距离(被称为“切口宽度”)彼此远离的材料壁限定的空间。刀槽花纹与花纹沟的区别恰好在于该距离：在刀槽花纹的情况下，该距离适于允许限定所述刀槽花纹的对置壁至少在其中轮胎接触道路的接触区段中至少部分地接触。在花纹沟的情况下，该花纹沟的壁在通常行驶条件下不会相互接触。

胎面的胎面表面对应于当设有所述胎面的轮胎行驶时接触地面的胎面的表面。

在柔性叶片固定到限定花纹沟的壁中的一个上的情况下，如专利文件FR2715891中所述，在模制和脱模设有所述柔性叶片的轮胎时遇到一个问题。

本申请的申请人在到本申请的申请日为止尚未公布的申请中描述了一种花纹沟封闭装置，其与由固定到限定花纹沟的壁中的一个上的叶片形成的已知装置相比更易于模制和脱模。根据该现有技术，并且如可以在附加到本申请中的图1中看到的那样，提出了一种轮胎胎面，该胎面具有预定用于接触道路的胎面表面并且包括至少一个花纹沟1，所述花纹沟1由两个相互面对的壁20、30限定，并具有宽度W和深度P，这些壁通过花纹沟的底部10连接到一起，至少一个花纹沟包括多个封闭装置，所述封闭装置例如由两个柔性叶片4、4′形成，所述柔性叶片在其进入到轮胎与道路接触的接触区段中时封闭该花纹沟，每个叶片具有适于允许其在液体环流的作用下弯曲的厚度。该柔性叶片由限定花纹沟的壁中的一个承载。

每个具有厚度E的叶片由面向花纹沟底部的底壁40、面向花纹沟的另一壁的端壁41、预定用于接触道路的接触壁42和以等于叶片的厚度E的距离彼此间隔的侧壁界定。根据该教导的胎面使得叶片的底壁包括被称为连接部分的第一部分401和将第一部分延伸至叶片的端部的第二部分402，连接部分相对于叶片底壁的第二部分朝向胎面外侧(即，朝向胎面表面)偏移。这样，在叶片的底壁中并且靠近附接叶片的壁形成凹口，该凹口附接至界定花纹沟的侧壁。除了使得胎面更易于脱模之外，该凹口的存在还通过产生更小铰链增大了行驶时叶片的柔性。该柔性的增大是凹口高度和凹口宽度的组合函数。凹口的高度沿花纹沟的深度方向测得。凹口的宽度沿花纹沟的宽度W的方向测得。

在该现有技术的上下文中，措辞“承载叶片的壁”可以被解释为表示限定花纹沟的侧壁中的一个。

虽然该现有技术确实使得能够减少脱模工作，由于在每个叶片上存在凹口，花纹沟的横截面似乎不再被该封闭装置完全关闭。结果是，因为共振管不再被完全封闭，从而削弱了降低噪音的性能。

发明内容

本发明是上述教导的一种改进，并且旨在使得形成封闭花纹沟的封闭装置的柔性叶片易于模制和脱模，同时使得其中形成有所述装置的每个花纹沟的横截面能够完全封闭。

为此，本发明的主题是一种轮胎胎面，该胎面具有预定用于接触道路的胎面表面，并且包括至少一个花纹沟，所述至少一个花纹沟具有宽度W和深度P，并由两个相互面对的壁限定，所述壁通过花纹沟的底部连接到一起，至少一个花纹沟包括多个封闭装置，每个封闭装置由用于当其进入到接触区段中时至少部分地封闭该花纹沟的至少一个柔性叶片组成，其中在所述接触区段中，所述轮胎与道路接触，每个叶片具有适于允许其在花纹沟中的液体环流的作用下弯曲的厚度E，该至少一个叶片固定到限定所述花纹沟的壁上。

具有厚度E的每个叶片由面向花纹沟的底部的底壁、面向花纹沟的另一壁的端壁和预定用于接触道路的接触壁以及以等于叶片厚度E的距离彼此间隔的侧壁界定，每个柔性叶片的底壁包括位于各自附接所述叶片的壁附近的凹口。

该胎面的特征在于，每个叶片在形成于承载所述叶片的壁上的容纳部内连接到限定花纹沟的壁中的一个上，每个容纳部至少在叶片的整个高度上延伸并且具有适于完全容纳形成于封闭装置的每个叶片的底壁上的凹口的深度(相对于限定花纹沟的壁测得)。

在本发明的上下文中，措辞“承载叶片的壁”被解释成是指限定出花纹沟的侧壁中在模制胎面时封闭装置的柔性叶片连接至其上的那个侧壁。柔性叶片的高度是指在叶片上最靠近胎面表面的点与叶片上最靠近花纹沟底部的点之间测得的该叶片的长度。

凹口完全容纳在容纳部内的事实确保了在行驶期间空气共振噪音的减小所寻求的花纹沟的横截面的完全覆盖。

凹口的高度沿花纹沟的深度方向测得。凹口的宽度沿花纹沟的宽度方向测得。

该装置可有利地在任何种类的花纹沟上实施，无论该花纹沟周向、横向或倾斜定向。

有利地，由于每个柔性叶片的底壁包括接续凹口的第二部分，叶片底壁的第二部分的轮廓平行于花纹沟的底部的轮廓，并且该第二部分尽可能靠近所述底部。

在本发明的一种备选形式中，每个柔性叶片的容纳部设计成在初始状态下的胎面表面与花纹沟的底部之间延伸。为了更有效，将每个柔性叶片延伸至新的胎面表面或者甚至将其略微延伸至该胎面表面以外是明智的。

有利地，花纹沟的底部还包括其中可插入叶片的底壁的容纳部。当然，对于每个叶片必须规定仅在非常小的高度上进入模制在花纹沟的底部中的容纳部中，其原因在于以便允许当在湿滑表面上行驶时容易脱离，从而允许水沿花纹沟流动。在这些条件下并且由于橡胶基材料的弹性，假定叶片的底壁与花纹沟底部之间存在少量摩擦，则返回初始位置也是可能的。通过该备选形式，花纹沟可以被完全封闭。

当花纹沟的壁中的至少一个相对于垂直于胎面表面的方向形成不为零度的角度时，有利的是，内部固定有封闭装置的柔性叶片的每个容纳部具有可沿花纹沟的深度方向变化的深度，其相对于容纳部形成于其上的壁测得。有利的是，该深度沿朝向初始状态的胎面表面的方向减小。这样，容纳部的底部遵循基本上垂直于胎面表面的直线。因此，在具有底切的由壁限定的花纹沟(其中花纹沟的宽度随着深度增大)的情况下，容纳部的深度将从胎面表面朝向花纹沟的底部减小。

在封闭装置仅包括用于封闭花纹沟的横截面的一个叶片的情况下，为了更完全地封闭花纹沟的横截面，在与承载柔性叶片的壁对置的壁上设置容纳部也是明智的，以便可以容纳所述叶片的端壁。针对设置在花纹沟的底部中的容纳部所描述的特征适用于此处。这样，特别是如果每个柔性叶片延伸至胎面表面或者甚至略微延伸至其之外，可以完全封闭花纹沟的横截面。

本发明的其他特征和优点将从以下参照作为非限制性实例显示本发明的主题的实施例的附图而给出的说明中变得显而易见。

附图说明

图1显示了包括形成花纹沟封闭装置的两个柔性叶片的现有技术的装置的备选形式；

图2显示了类似于图1中所示的封闭装置的根据本发明的备选形式；

图3显示了根据本发明的胎面的第二备选形式，该备选形式适于其壁与胎面表面形成显著不同于90度的角度的花纹沟的情况；

图4显示了与图3的备选形式对应的胎面表面的视图；

图5显示了第三备选形式，由此柔性叶片的端壁和底壁容纳在适宜的容纳部中。

具体实施方式

在该说明书的附图中，只要所述附图标记指示具有相似特性的元件，无论该特性是结构性的或者实际上是功能性的，可以使用相同的附图标记来描述本发明的备选形式。

图1以横截面的方式显示了根据本发明的、225/55R17尺寸的轮胎配备的胎面的局部视图。该图描绘了由胎面的两个隆起元件2、3界定的花纹沟1，该花纹沟1基本上沿着其上安装所述胎面的轮胎的周向方向延伸。宽度W等于13mm(在崭新状态下的胎面表面上测得)并且深度P等于7.5mm的该花纹沟1由相互面对的第一壁20与第二壁30和将所述两个壁连接到一起的花纹沟的底部10界定。该胎面包括预定用于在行驶期间接触道路的胎面表面100。在下文中，花纹沟的底壁对应于在胎面已经被磨损至由国家规范设定的法定极限后花纹沟的剩余部分。

该花纹沟1包括由模制在所述花纹沟中并预定用于封闭该花纹沟的横截面的多个柔性叶片形成的抗噪音装置。每个装置包括各自占据花纹沟1的基本上半个横截面的两个叶片4、4′，所述叶片4、4′处于彼此的延伸部中。每个叶片4、4′从相应的壁20、30伸出。

小厚度(其在该情况下是指等于0.6mm的厚度)的第一叶片4模制到第一壁20上，以便当在湿滑道路上行驶时其可以容易地围绕大体上沿着该第一叶片与其所连接的壁20之间的连接部的轴线弯曲，以允许水沿着花纹沟1流动，同时当在干燥道路上行驶时形成阻碍空气流通的障碍物。

该第一叶片4由面向花纹沟的底部10的底壁40、面向限定花纹沟1的第二壁30的端壁41和预定用于接触道路的接触壁42以及以等于叶片厚度的距离间隔的侧壁43、44界定。

第一叶片4的底壁40包括与承载该叶片的壁20相连的、被称为连接部分401的第一部分，该连接部分401具有半圆形轮廓，该半圆形轮廓的曲率中心位于与花纹沟的底部10相同的一侧，并且其曲率直径D在该情况下等于2mm，即，花纹沟的宽度W的34％。

“位于与花纹沟的底部10相同的一侧”被理解为是指所述连接部分401在叶片中形成一种凹口，该凹口的凹形朝向花纹沟1的底部10。此外，连接部分401被基本上线性的附加部分402延伸至叶片4的端部41。

连接部分401与附加部分402之间的接合部(在图1的视图中)出现在拐点I处。连接部分401在其另一端在K点处终止于侧壁20上，K点位于与崭新状态的胎面表面相距距离Dk的位置处，该距离大于在行驶之后并且必须更换轮胎之前可以在车辆上磨耗的材料的总厚度(在该情况下，Dk等于7.3mm)。

应当注意，与附加部分402的点相对于胎面表面的情况相比，在很大程度上，形成凹口的连接部分401的所有点(明显除了该连接部分401与承载叶片4的壁20之间的连接点K和与叶片的底壁的附加部分402的共用的点I之外)更靠近崭新状态下的胎面表面100。

与该第一叶片4相结合，形成具有相同几何形状的第二叶片4′，该第二叶片4′连接到面向第一壁4设置的第二壁30上，以便几乎完全阻断花纹沟1的横截面。在所描绘的方案中，第一叶片4和第二叶片4′被形成为使得在胎面被模制之后它们的相应端部相互面对并相互接触。

由于在每个叶片上存在凹口，更易于模制构成用于减弱花纹沟中的共振空气噪音的封闭装置的多个叶片。

此外，并且如本领域技术人员能够想象到的那样，当胎面已经被充分磨损至到达连接部分中最靠近胎面表面的点处时，叶片与胎面分离并且从而打开花纹沟的整个剩余横截面，其从液体沿剩余花纹沟流动的能力的观点来看是有益的。

在图2所示的备选形式中，以借助于图1描述的内容相似的方式，抗噪音装置由多对柔性叶片4、4′组成，第一叶片4固定到限定花纹沟1的壁20上，第二叶片4′固定到相对的壁30上。该图2的附图标记指示与图1中相同的部件。除了所述叶片4、4′中的每一个在形成于相应壁20和30中的容纳部21、31中连接到限定花纹沟1的壁中的一个上之外，叶片4、4′的几何特征与图1中所示备选形式的叶片基本上相同。

基本上与限定花纹沟的壁垂直地测得的每个容纳部的深度足以使得每个凹口401、401′完全位于容纳部内。因此，第一壁20中的容纳部的深度至少等于凹口401的直径D。每个容纳部的宽度足以允许具有厚度E的叶片锚固在其中。有利地，每个容纳部的形状可适于允许锚固在所述容纳部中的叶片容易弯曲。

此外，每个叶片4、4′的底壁40、40′设计成尽可能靠近花纹沟1的底部10(在该情况下为0.5mm的量级)，以便所述叶片4、4′尽可能封闭所述花纹沟的横截面。在该备选形式中，每个容纳部通向胎面表面100并且延伸至等于花纹沟1的深度P的深度处。

在根据以横截面图显示的图3和以表面视图显示的图4中所示的本发明的备选形式中，可以再次看出具有两个柔性叶片的图2的封闭装置，该装置包括两个有利的特定特征。具体地说，呈具有浅深度(在该情况下为最多等于1mm的深度)的凹槽形式的容纳部11形成于花纹沟1的底部10中。该容纳部11设计成与形成于限定花纹沟1的侧壁20和30中的容纳部21和31接续。因此，封闭装置的柔性叶片4和4′在相应容纳部21和31内被固定到侧壁20和30上，并且这些柔性叶片使得其底壁40和40′设计成进入形成于花纹沟的底部10中的容纳部11。

在图3中所描绘的方案中，可以看到，限定花纹沟1的侧壁20和30相对于胎面表面100的垂线以角度A倾斜，并且其中固定叶片的容纳部也相对于同一垂线以小于角度A的角度B倾斜。因此，其中固定封闭装置的柔性叶片的每个容纳部21、31的深度从花纹沟的底部10朝向胎面表面100减小。

此外，并且如从图3中所示装置上方观察的图4所示，限定花纹沟的侧壁上的限定容纳部21和31的侧壁彼此岔开，以使得封闭装置的柔性叶片更容易打开。当在不湿滑的道路上行驶时，叶片保持在如图4中所示的位置。当在湿滑道路上行驶时，液体流促使叶片离开形成于花纹沟的底部的容纳部11并且弯曲成图4中的虚线所示的几何形状。

在图5中所示的备选形式中，用于封闭花纹沟1的每个装置由单个柔性叶片7组成，该柔性叶片7通过形成于容纳部21内的其侧壁之一连接到胎面，所述容纳部21形成于限定花纹沟1的侧壁20中，该容纳部21具有适于形成在柔性叶片7上的凹口701被完全容纳在所述容纳部21中的尺寸。此外，叶片7的另一端壁71和底壁70位于相应的容纳部31和11内，以便实现崭新状态下的花纹沟1的完全封闭(该叶片7具有位于胎面表面100处的接触壁72)。凹口701被部分702延伸，以形成叶片7的底壁。

虽然已经概括地并使用多个备选形式描述了本发明，应当理解，本发明不仅仅局限于所描述和所描绘的备选形式。本领域的技术人员可以将本文已经描述的不同备选形式相互结合来满足最终目的。

很明显，在不脱离本发明的总体范围的情况下可以进行各种改进。特别是，可以形成包括至少两个根据本发明的叶片的封闭装置，这些叶片在其中形成所述封闭装置的花纹沟的主方向(该花纹沟的主方向对应于液体流的流动方向)上彼此偏离。

Claims (6)

1.轮胎胎面，该胎面具有预定用于接触道路的胎面表面(100)并且包括至少一个花纹沟(1)，所述至少一个花纹沟(1)具有宽度W和深度P，并由相互面对的两个壁(20、30)限定，这些壁通过花纹沟的底部(10)连接到一起，至少一个花纹沟(1)包括多个封闭装置，每个封闭装置由用于当其进入接触区段中时至少部分地封闭所述花纹沟(1)的至少一个柔性叶片(4、4′)组成，其中在所述接触区段中，所述轮胎与道路接触，每个柔性叶片(4、4′)具有适于允许其在所述花纹沟中的液体环流的作用下弯曲的厚度E，所述至少一个柔性叶片固定到限定所述花纹沟(1)的壁(20、30)上，具有厚度E的每个柔性叶片由面对所述花纹沟的底部(10)的底壁(40、40′)、面对所述花纹沟的另一壁的端壁(41、41′)、预定用于接触所述道路的接触壁(42、42′)和以等于所述叶片的厚度E的距离彼此间隔的侧壁(43、44、43′、44′)界定，每个柔性叶片的底壁(40、40′)包括位于所述叶片(4、4′)各自附接的壁附近的凹口(401、401′)，该胎面的特征在于，每个柔性叶片在形成于承载所述叶片的壁上的容纳部(21、31)内连接到限定所述花纹沟的壁中的一个上，每个容纳部(21、31)至少在所述叶片的整个高度上延伸，并且具有垂直于限定所述花纹沟(1)的壁(20、30)测得的、适于完全容纳形成于所述封闭装置的每个叶片的底壁(40、40′)上的凹口(401、401′)的深度。

2.根据权利要求1所述的轮胎胎面，其特征在于，每个柔性叶片的底壁包括接续所述凹口(402、402′)的第二部分(401、401′)，所述第二部分的轮廓平行于所述花纹沟的底部(10)并且尽可能靠近所述底部。

3.根据权利要求1或2所述的轮胎胎面，其特征在于，每个柔性叶片(4、4′)的容纳部(21、31)在初始状态下的胎面表面(100)与所述花纹沟的底部(10)之间延伸。

4.根据权利要求1至3之一所述的轮胎胎面，其特征在于，所述花纹沟(1)的底部(10)也包括容纳部(10)，每个叶片的底壁(40、40′)在小的高度上插入所述容纳部(10)中。

5.根据权利要求1所述的轮胎胎面，其特征在于，用于封闭花纹沟(1)的装置由固定到限定所述花纹沟(1)的壁(20)上并且固定于设置在所述壁中的容纳部(21)中的单个柔性叶片(7)形成，所述单个柔性叶片(7)具有设计成进入形成于与所述壁(20)一起限定所述花纹沟(1)的另一壁(30)中的容纳部(31)中的端壁(71)。

6.根据权利要求1至5之一所述的轮胎胎面，其特征在于，花纹沟(1)的至少一个壁(20、30)相对于垂直于所述胎面表面的方向以不为零度的角度倾斜，并且其内部固定所述封闭装置的柔性叶片的所述容纳部(21、31)的深度从所述花纹沟的底部朝向所述胎面表面减小。